Analisi dei livelli di 3-OMD su DBS nella popolazione neonatale ligure: verso lo screening di AADCd

Abstract

Introduzione: Il deficit di decarbossilasi degli L-aminoacidi aromatici (AADCd) è un raro disturbo neurometabolico causato da varianti bialleliche patogenetiche del gene dopa decarbossilasi (DDC). L’esordio è precoce, il quadro clinico è eterogeneo e include ipotonia, crisi oculogire e altri disturbi del movimento, ritardo dello sviluppo e sintomi autonomici. Abbiamo valutato l’applicabilità di un nuovo metodo di identificazione precoce dell’AADCd su dried blood spots (DBSs) e i livelli di riferimento di 3-O-metildopa (3-OMD) nella popolazione neonatale ligure in vista del programma regionale di screening neonatale. Metodi: Sono stati analizzati in cieco i livelli di 3-OMD sui DBSs, raccolti secondo le attuali procedure di screening neonatale, con spettrometria di massa tandem con analisi a iniezione di flusso (FIA-MS/MS), con tirosina marcata come standard interno. Il DBS eseguito alla nascita di un paziente attualmente affetto è stato usato come valore interno di riferimento. Risultati: In 9,876 DBSs totali, raccolti tra le prime 0-116 ore di vita, la concentrazione media di 3-OMD era 0.827 µmol/L (SD ± 0.286; range: 0.037-2.271 µmol/L), la concentrazione mediana era 0.808 (IQR, 0.615-1.016) µmol/L. In 9,664 campioni su 9,876, raccolti esattamente tra le prime 48-72 ore di vita, la concentrazione media di 3-OMD era 0.830 µmol/L (SD ±0.285; range: 0.037-2.271 µmol/L), la concentrazione mediana era 0.811 (IQR, 0.617-1.018) µmol/L. In entrambe le analisi il valore del 99° percentile era 1.57 µmol/L. Considerando il 99° percentile approssimato (1.6 µmol/L) come valore cut-off, il dosaggio di 3-OMD sarebbe stato rivalutato su 85 (0.86%) campioni usando il second-tier test. Conclusioni: Il metodo si è dimostrato valido come first-tier test per lo screening neonatale dell’AADCd e avrebbe permesso di eseguire il second-tier test solo nello 0.86% della popolazione. La diagnosi precoce consentirebbe la precoce somministrazione della terapia genica modificante la malattia.

Background: Aromatic L-Amino Acid Decarboxylase deficiency (AADCd) is a rare neurometabolic disorder caused by biallelic pathogenetic variants in the dopa decarboxylase (DDC) gene. AADCd appears early in life with a heterogeneous clinical picture including hypotonia, oculogyric crises and other movement disorders, developmental delay, and autonomic symptoms. We aimed at evaluating the real-life applicability of a new method for AADCd early identification on dried blood spots (DBSs) and, consequently, the 3-O-methyldopa (3-OMD) reference levels in the Ligurian neonatal population in view of a regional AADCd newborn screening program. Methods: DBSs, collected according to the current newborn screening procedures, were blindly analysed for 3-OMD levels by flow-injection analysis tandem mass spectrometry (FIA-MS/MS) with labelled tyrosine as internal standard. The DBS performed at birth of a currently two years aged affected child was used as an internal disease reference value. Results: On a total of 9,876 DBSs, collected between the first 0-116 hours of life, the mean 3-OMD concentration was 0.827 µmol/L (SD ± 0.286; range: 0.037-2.271 µmol/L), and the median concentration was 0.808 (IQR, 0.615-1.016) µmol/L. On 9,664 out of 9,876, collected precisely between the first 48-72 hours of life, the mean 3-OMD concentration was 0.830 µmol/L (SD ±0.285; range: 0.037-2.271 µmol/L), and the median concentration was 0.811 (IQR, 0.617-1.018) µmol/L. A 99th percentile value of 1.57 µmol/L was found in both analyses. Considering the approximate 99th percentile (1.6 µmol/L) as the cut-off value, 3-OMD assay would be re-evaluated on 85 (0.86%) samples using a second-tier test. Conclusions: The method has proven to be valid as a first-tier test for AADCd newborn screening, allowing to move forward to second-tier tests in only 0.86% of the studied population. Early AADCd diagnosis would allow early administration of the recently approved disease-modifying gene therapy.